高中物理人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律6 用牛顿定律解决问题（一）教案

课题

4.6用牛顿运动定律解决问题（一）

教学目标

1、知识与技能：

1）．能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。

2）．理解应用牛顿运动定律解决问题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿定律把二者联系起来。

3）．在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体的方法，比如如何建立恰当的坐标系进行解题。

2、过程与方法：

在分析解体过程中学习体会一些具体有效的方法，比如如何建立恰当的坐标系进行解题等；培养学生审题能力、分析问题的能力、利用数学工具解决物理问题的能力、必要的表述能力．
3、情感态度与价值观：

培养严谨的科学态度，养成良好的思维习惯，让学生养成独立思考，相互合作的良好习惯．锻炼学生自己分析、归纳、总结的能力。

教学重点

物体的受力分析；数学能力；应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路；用牛顿定律解题的规范性。

教学难点

应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路；用牛顿定律解题的规范性。

教学资源

实物投影、视频、图片

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

复习

引导学生复习回顾牛顿定律内容

叙述牛顿定律内容

承前启后，以旧引新

引入

图片：利用牛顿运动定律可以解决很多问题。例如：天体运动、发射卫星、车辆设计，道路交通、体育竞技；以刘翔为例，向学生介绍他的教练研究采集他起跑、加速、中途跑的速度、加速度的数据，随时调整训练计划。

但这些问题都比较复杂，由于我们目前知识的局限，还解决不了，这节课我们只介绍一些最简单的例子。

例1：一个物体静止在水平地面上，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面的摩擦力是4.2N，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。

教师引导：

教师讲授：

1）  规范的受力分析

2）  针对学生的答案过程，给出修改意见，得出解决本题思路

3）给出规范的解题过程，点出计算题解题要求：公式 、单位、必要文字说明。

4）讨论：若无第一问如何求解？

5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，对物体的运动作出明确的预见．它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目．

活动1：学生独立解题，得出正确结果，投影部分学生解题过程。

；

学生讨论、分析解题思路。

确定题中研究对象？已知条件？求解问题？题中的物理情景，运动情况？物体受到哪些力？

修改自己的解题步骤，体会解题规范

给学生打出规范的解题步骤。

实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变．

创设情景

引起兴趣

例1重点处理解题规范问题。初步得到动力学第一类问题的解题思路。

情景2

斜面问题

例2： 视频

一个滑雪的人，质量m=75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为300，在t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。

提问1：本题和第一题有什么异同？

提问2：分析思路与例1是否不同

教师引导：分析已知条件

提问3：加速度对应什么物理量？

教师引导：分析受力

提问4：如果已知合力和其中一个分力及另两个分力的方向，如何求解分力的大小？

引导学生找到正确的、简单的方法——正交分解法。

教会学生如何建立直角坐标系，复习三角函数。

学生独立审题

活动2：

学生思考，分组讨论

同：都是解决力与运动的问题；

异：过程相反

例1是已知力求运动

例2是已知运动求力

思路相同，过程相反

关键是求解加速度

通过运动学公式求解加速度；

加速度对应合外力；

活动3：学生讨论：滑雪人共受几个力的作用？这几个力各沿什么方向？它们之中哪个力是待求的？哪个力实际上是已知的？

复习：力的合成和分解

通过这个情景让学生体会把复杂问题简单化的思想。

总结

比较两例题不同之处？

联系运动和力的桥梁是什么？

解题步骤？

根据学生回答小结：

1.牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键．

2.一般解题步骤
（1）确定研究对象
（2）分析对象受力
（3）分析运动情况
（4）画出简单图示，建立坐标，列方程求解

活动4：

以小组为单位讨论总结

交流共享

培养学生总结归纳能力，语言表达能力

巩固练习

练习：
一木块在倾角为37°的斜面上，

（1）若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2，则当木块以某一初速度上滑时，其加速度的大小；

（2）若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2，木块质量为3Kg，木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用，则木块由静止开始运动的加速度大小为多少；
（3）其它条件同上问，若木块由静止开始受到沿斜面的推力作用，在6s内运动的位移是54m，求恒定推力的大小和方向？

学生独立解题，

投影展示

给出答案详解。

修改自己的解题步骤，体会解题规范

学以致用

巩固所学知识，发现问题，及时解决

作业

完成85页练习

板书设计

第6节 用牛顿运动定律解决问题

例1：解答：物体受力图如右图所示。

      物体所受合外力F＝2.2N，方向水平向右。

      由 F＝ma，得 错误！未找到引用源。m/s2

      物体在4s末的速度  错误！未找到引用源。m/s

      物体在4s内的位移  错误！未找到引用源。m

例2：解答：如右图所示，建立直角坐标系，把重力G沿x轴和y轴的方向分解，得到   错误！未找到引用源。

       错误！未找到引用源。

滑雪人所受合力的方向沿着山坡向下，从而产生沿着山坡向下的加速度。

利用运动学公式  错误！未找到引用源。，

解得  错误！未找到引用源。m/s2

根据牛顿第二定律 F=ma，有 错误！未找到引用源。

由此解出阻力  错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。N

一、两类问题

1、  已知力求运动

2、  已知运动求力

错误！未找到引用源。